第1章 微专题2 高考试题中的含氯消毒剂(Word教师用书)-2023高考化学一轮复习【优化指导】高中总复习·第1轮（鲁科版 新教材 新高考）

微专题2　高考试题中的含氯消毒剂　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　含氯化合物的性质、制备和应用 (2020·全国Ⅱ卷，26)化学工业为疫情防控提供了强有力的物质支撑。氯的许多化合物既是重要化工原料，又是高效、广谱的灭菌消毒剂。回答下列问题： (1)氯气是制备系列含氯化合物的主要原料，可采用如图(a)所示的装置来制取。装置中的离子膜只允许Na＋离子通过，氯气的逸出口是a(填标号)。 (2)Cl2O为淡棕黄色气体，是次氯酸的酸酐，可由新制的HgO和Cl2反应来制备，该反应为歧化反应(氧化剂和还原剂为同一种物质的反应)。上述制备Cl2O的化学方程式为2Cl2＋HgO===HgCl2＋Cl2O。 (3)ClO2常温下为黄色气体，易溶于水，其水溶液是一种广谱杀菌剂。一种有效成分为NaClO2、NaHSO4、NaHCO3的“二氧化氯泡腾片”，能快速溶于水，逸出大量气泡，得到ClO2溶液。上述过程中，生成ClO2的反应属于歧化反应，每生成1 mol ClO2消耗NaClO2的量为1.25 mol；产生“气泡”的化学方程式为NaHCO3＋NaHSO4===CO2↑＋Na2SO4＋H2O。 (4)“84消毒液”的有效成分为NaClO，不可与酸性清洁剂混用的原因是ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O(用离子方程式表示)。工业上是将氯气通入到30%的NaOH溶液中来制备NaClO溶液，若NaClO溶液中NaOH的质量分数为1%，则生产1 000 kg该溶液需消耗氯气的质量为203kg(保留整数)。 [考题突破] 信息指引 ①氯的许多化合物是广谱的灭菌消毒剂； ②离子交换膜的作用； ③Cl2O、ClO2的生成反应均属于歧化反应； ④NaClO溶液中NaOH的质量分数为1%说明NaOH有剩余。 解题关键 明确题目文字或图片信息，明确实验目的，注意守恒法在解题中的应用。 解析：(1)氯碱工业中为防止氯气与氢氧化钠反应，装置中的离子膜不能允许OH－到达阳极，只允许Na＋通过，氯气在阳极产生，在a口逸出。 (2)由新制的HgO和Cl2反应来制备Cl2O，该反应为歧化反应，则一部分氯的化合价降低生成HgCl2。根据守恒配平的化学方程式为2Cl2＋HgO===HgCl2＋Cl2O。(3)生成ClO2的反应属于歧化反应，还原产物为NaCl，每生成1 mol ClO2，转移1 mol电子，则生成的NaCl为1 mol÷4＝0.25 mol，由氯元素守恒可知消耗NaClO2的量为1.25 mol；由反应物可知产生的“气泡”为CO2，反应的化学方程式为NaHCO3＋NaHSO4===CO2↑＋Na2SO4＋H2O。(4)酸性清洁剂的主要成分为HCl，与NaClO发生归中反应生成氯气，离子方程式为ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O；设消耗氯气的质量为x kg，由化学方程式Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O得消耗的NaOH的质量为，由题意得：(1 000 kg－x kg)×30%－＝1 000 kg×1%，x≈203。 　工业上用亚氯酸钠和稀盐酸为原料制备ClO2，写出反应的化学方程式5NaClO2＋4HCl===4ClO2↑＋5NaCl＋2H2O。Cl2和ClO2都是强氧化剂，能杀死水中的病菌。等质量的ClO2的氧化能力是Cl2的2.63倍。 解析：亚氯酸钠NaClO2中Cl元素的化合价为＋3，NaClO2→ClO2，＋3价的氯元素的化合价升高到＋4价，NaClO2→NaCl，＋3价的氯元素的化合价降低到－1价，NaClO2在反应中既是氧化剂又是还原剂，根据电子守恒，得到化学方程式为5NaClO2＋4HCl===5NaCl＋4ClO2↑＋2H2O；氧化能力是得电子的能力，根据氯元素的化合价，等质量的ClO2和Cl2的得电子数之比为(×5)∶(×2)≈2.63，故等质量的ClO2的氧化能力是Cl2的2.63倍。 　含氯酸盐的性质、制备和应用 (2020·江苏卷，18)次氯酸钠溶液和二氯异氰尿酸钠(C3N3O3Cl2Na)都是常用的杀菌消毒剂。NaClO可用于制备二氯异氰尿酸钠。 (1)NaClO溶液可由低温下将Cl2缓慢通入NaOH溶液中而制得。制备NaClO的离子方程式为Cl2＋2OH－===ClO－＋Cl－＋H2O；用于环境杀菌消毒的NaClO溶液须稀释并及时使用，若在空气中暴露时间过长且见光，将会导致消毒作用减弱，其原因是NaClO溶液吸收空气中的CO2后产生HClO，HClO见光易分解。 (2)二氯异氰尿酸钠优质品要求有效氯大于60%。通过下列实验检测二氯异氰尿酸钠样品是否达到优质品标准。实验检测原理为 C3N3O3Cl＋H＋＋2H2O===C3H3N3O3＋2HClO HClO＋2I－＋H＋===I2＋Cl